測繪攝影測量畢業(yè)設(shè)計遙感圖像處理

畢業(yè)設(shè)計遙感圖像處理PAGE第32頁共32頁目錄TOC\o"1-3"\p""\h\z\u一、設(shè)計的目的與任務(wù)31．畢業(yè)設(shè)計的基本目的：32.畢業(yè)設(shè)計的基本務(wù)：3二、本組課題及本人任務(wù)3三、課題技術(shù)路線與軟件介紹3四、主體內(nèi)容41.技術(shù)分析42.影像到影像的幾何校正41）打開要用到的軟件ENVI4.842）分別打開將要糾正的標準影像和校正影像43）定義beijing54坐標系54）修改ENVI頭文件中的地圖信息55）選擇圖像糾正所需的地面標志控制點76)影像校正107）影像校正結(jié)果比較查看地圖坐標113.圖像鑲嵌124.圖像融合14⑴手動融合：14⑵自動融合195.圖像增強21（1）空間域增強處理21（2）偽彩色合成22（3）分段性增強23（4）非線性拉伸（高斯拉伸）24（5）直方圖均衡化24（6）平方根拉伸24（7）直方圖匹配25（8）圖像運算25（9）K-T變換27五、感謝28附錄29

遙感圖像處理一、設(shè)計的目的與任務(wù)1．畢業(yè)設(shè)計的基本目的：本次畢業(yè)設(shè)計是在專業(yè)課程《攝影測量學基礎(chǔ)》與《遙感原理與應(yīng)用》結(jié)束之后進行的，主要是對學生課堂所學的理論知識，對所學知識進行一次綜合性實踐和應(yīng)用，初步掌握設(shè)計的方法和過程，掌握運用所學知識處理和解決攝影測量與遙感生產(chǎn)實際問題的方法和技巧。通過畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、綜合分析問題、解決問題的能力，掌握科學實驗方法，基本和專業(yè)的測繪操作技能。2.畢業(yè)設(shè)計的基本任務(wù)：1）掌握遙感圖像幾何校正的一般步驟和過程。重點是如何進行控制點采集。2）掌握利用遙感軟件進行多波段遙感圖像的幾何校正、鑲嵌、融合過程，并能夠完成遙感圖像增強處理。重點是如何根據(jù)需要合成遙感圖像，難點是對圖像增強功能的綜合運用。二、本組課題及本人任務(wù)遙感圖像處理，遙感軟件進行多波段遙感圖像的幾何校正、鑲嵌、融合過程并能夠完成圖像增強處理。三、課題技術(shù)路線與軟件介紹運用ENVI4.8軟件對圖像進行校正、鑲嵌、融合和圖像增強處理技術(shù)。ENVI是一個完整的遙感圖像處理平臺，其軟件處理技術(shù)覆蓋了圖像數(shù)據(jù)的輸入/輸出、圖像定標、圖像增強、糾正、正射校正、鑲嵌、數(shù)據(jù)融合以及各種變換、信息提取、圖像分類、基于知識的決策樹分類、與GIS的整合、DEM及地形信息提取、雷達數(shù)據(jù)處理、三維立體顯示分析。是處理、分析并顯示多光譜數(shù)據(jù)、高光譜數(shù)據(jù)和雷達數(shù)據(jù)的高級工具。四、主體內(nèi)容1.技術(shù)分析ENVI軟件是先進、可靠的影像分析工具，并將眾多主流的圖像處理過程集成到流程化（Workflow）圖像處理工具中，進一步提高了圖像處理的效率。所以，進行本課題有關(guān)的所有的步驟過程都能很好的簡便快捷的完成。2.影像到影像的幾何校正1）打開要用到的軟件ENVI4.82）分別打開將要糾正的標準影像和校正影像Bldr_tm.img與bldr_sp.hdr在ENVI主菜單中，選擇File中的OpenImageFile打開Bldr_tm.img標準影像在窗口AvailableBandsList中選擇“RGBColor”對比度清晰的三個波段以顯示一幅彩色影像，本人所采用的分別為5、2、1三個波段分別加入到R、G、B三個通道中，顯示彩色影像點擊點擊LoadBand按鈕，將影像加載到新窗口Display#1中在窗口AvailableBandsList中點擊Display#1按鈕，并從下拉式菜單中選擇NewDisplay生成新的顯示窗口Display#2在窗口AvailableBandsList中點擊File下拉菜單中的OpenImageFile，選擇bldr_sp.hdr文件打開，選中并點擊LoadBand按鈕將校正影像加載到一個新的顯示窗口Display#2中上述步驟所達到的效果如圖1所示圖13）定義beijing54坐標系從ENVI主菜單中，選擇Map中CustomizeMapProjections，定義坐標系根據(jù)圖2，圖3，圖4，圖5操作，即可定義新的坐標系4）修改ENVI頭文件中的地圖信息=1\*GB3①在可用波段列表中，右鍵mapinfo選擇EditMapInformation如圖6=2\*GB3②出現(xiàn)對話框后，點擊“Changeprojection”，修改坐標信息，選擇剛剛建立好的北京54坐標系，點擊OK.如圖7圖2圖4圖3圖5圖6圖75）選擇圖像糾正所需的地面標志控制點=1\*GB3①從ENVI主菜單中，選擇Map中Registration中的selectGCPs：ImagetoImage如圖8并出現(xiàn)新的窗口ImagetoImageRegistration圖8②在ImagetoImageRegistration中，點擊選擇Display#2，作為BaseImage，點擊Display#1，作為WarpImage如圖9，并點擊OK按鈕進入配準程序進行配準界面如圖10圖9圖10③通過鼠標放置在兩幅影像的相同地物點上，來添加單獨的地面控制點，在GroundConrtolPointsSelection中，點擊addpoint，把地面控制點添加到列表中，至少添加5個地面控制點。如圖11圖11④點擊GroundConrtolPointsSelection窗口中的ShowList按鈕顯示刺出的控制點列表，如圖12圖12⑤點選上圖窗口上的Options下拉菜單的OrderPointsbyError選項計算刺點精度并排序，選擇精度較低的點位按Delete刪除，直到精度都符合要求。如圖13，圖14圖13圖14保持地面控制點坐標：從Groundcontrolpointsselection中，選擇File中的SaveGCPstoASCII，輸入文件名zybcd.txt，如圖15圖156)影像校正=1\*GB3①從groundcontrolpointsselection中，選擇option的WarpFile如圖16圖16=2\*GB3②選擇OK后，進行校正參數(shù)設(shè)置，圖像范圍，保持校正后圖像名為“校正圖像”如圖17圖177）影像校正結(jié)果比較查看地圖坐標=1\*GB3①在可用波段中，顯示幾何校正成果“校正圖像”，選擇Newdiplay，加載一個display#3的顯示窗口中如圖18圖18=2\*GB3②在主影像窗口菜單中，選擇tools中cursorlocation/value，或者主影像窗口直接右鍵選擇cursorlocation/value也可以查看如圖19圖193.圖像鑲嵌1）選擇好兩個已經(jīng)經(jīng)過幾何校正的圖像如圖20圖20圖212）在主菜單中的Map中選擇Mosaicking中的PixelBased（如圖21），點選后彈出圖像鑲嵌窗口（如圖22）3）點擊Import中的ImportFile加入2個需要鑲嵌圖像如圖234）點選PixelMosaicx2608窗口中File下拉菜單的Apply進行圖像的鑲嵌處理如圖24圖22圖23圖245）點選后出現(xiàn)窗口（如圖25）將鑲嵌后圖像命名為“鑲嵌圖像”并點擊OK保存，且會自動彈出鑲嵌后的圖像窗口Display#4，如圖26圖25圖264.圖像融合圖像融合分手動融合和自動融合⑴手動融合：1）打開融合的兩個文件，將經(jīng)校正的低分辨率多光譜圖像即‘校正圖像’顯示在Display#1中，將低光譜高分辨率影像即bldr_sp.hdr顯示在Display#2中。2）圖像裁剪和重采樣：將兩幅圖像分別進行剪切，以更改成同樣的大小和分辨率，以方便后面的圖像變換以及拉伸和融合處理。①選擇主菜單上的BasicTools下拉菜單的ResizeData(Spatial/Spectral)如圖27②在上部彈出的ResizeDataInputFile窗口中選擇一個圖像然后點擊SpatialSubest按鈕彈出SelectSpatialSubest窗口，更改圖像屬性信息（如圖28）后點擊OK③在ResizeDataInputFile窗口下再次點擊OK彈出新的ResizeDataParameters窗口，命名為‘裁剪1’保存并生成圖像（如圖29）。同樣在將低光譜高分辨率影像裁剪成同樣尺寸大小的圖像并命名為‘裁剪2’保存。如圖30圖27圖28圖29圖303）HSV變換：選擇主菜單的Transform下拉菜單的ColorTransforms的下拉菜單的RGBtoHSV對彩色影像的裁剪1進行HSV變換如圖31，圖32，圖33，完成并生成一個HSV圖像。圖31圖32圖33圖34圖354）空間拉伸變換：將灰度影像進行拉伸，以便于彩色影像一同進行RGB變換，選擇主菜單的BasicTools下拉菜單的StretchDate（如圖34），彈出窗口選擇灰度影像‘裁剪2’如圖35，點擊OK，出現(xiàn)如圖36窗口，并填寫相應(yīng)數(shù)據(jù)。命名‘拉伸圖像’進行保存并生成圖像。圖365）圖像融合（HSV反變換）：選擇主菜單的Transform下拉菜單的ColorTransforms的下拉菜單的HSVtoRGB對HSV影像和拉伸影像進行融合處理（如圖37），在彈出對話框上進行如圖38，圖39的操作。對融合圖像進行生成并保存。生成如圖40所示的圖像。圖37圖38圖39圖40⑵自動融合打開兩個待融合影像‘矯正圖像’和‘bldr_sp.hdr’直接選擇主菜單的Transform下拉菜單的ImageSharpening下的HSV命令（如圖41）。并按照圖42，圖43，圖44步驟完成圖像的自動完成。并生成圖45所示的融合成果像片（在兩幅圖像有相同地理坐標系統(tǒng)的情況下，該融合方法不需要在融合前需調(diào)整兩幅圖像分辨率一致，尺寸一致，ENVI系統(tǒng)會自動完成這一過程，輸出圖像的分辨率與高分辨圖像保持一致；否則需要對圖像進行處理以保證融合的影像地理位置相同，行列數(shù)相同）圖41圖42圖43圖44圖455.圖像增強（1）空間域增強處理=1\*GB3①先打開一個單波段圖像“bldr_sp”然后點擊Enhance中Interactivestretching—stretchtype—Linear，然后根據(jù)圖像情況進行拉伸調(diào)整，圖像暗與亮調(diào)整如圖46通過空間域增加圖像黑白對比能突出地物如圖47圖46圖47（2）偽彩色合成=1\*GB3①打開前面所做過幾何修正的遙感圖像“校正圖像”，在顯示窗口選擇Overlay中的DensitySlice，然后設(shè)置MIN值和MAX值如圖48=2\*GB3②點Apply，得出偽彩色合成結(jié)果圖49圖48圖49（3）分段性增強=1\*GB3①先打開一個單波段圖像“bldr_sp”然后點擊Enhance中Interactivestretching—stretchtype—PiecewiseLinear,然后根據(jù)所需調(diào)整如圖50，點擊Apply得到成果圖51圖50圖51（4）非線性拉伸（高斯拉伸）=1\*GB3①先打開一個單波段圖像“bldr_sp”然后點擊Enhance中Interactivestretching—stretchtype—Gaussian，然后設(shè)置拉伸范圍15~127，點擊Apply效果如圖52圖52（5）直方圖均衡化=1\*GB3①先打開一個單波段圖像“bldr_sp”然后點擊Enhance中Interactivestretching—stretchtype—Equalization拉伸范圍設(shè)置在15~137點擊Apply，如圖53圖53（6）平方根拉伸=1\*GB3①先打開一個單波段圖像“bldr_sp”然后點擊Enhance中Interactivestretching—stretchtype—SquareRoot輸入最小值15最大值165然后點擊Apply如圖54圖54（7）直方圖匹配=1\*GB3①打開2個不同的圖像，如校正圖像和bldr_sp=2\*GB3②然后Display#1主窗口點擊Enhance—Histogrammatching選擇點擊OK如圖55，效果圖為圖56圖55圖56（8）圖像運算=1\*GB3①在主菜單中分別點擊transform中的NDVI彈出如圖57。然后選擇bldr_tm.img,點擊OK圖57②彈出輸出窗口，命名為‘運算圖像’點擊OK進行混合運算并保存，新建Display圖形顯示窗口顯示生成的圖像，如圖58圖58（9）K-T變換=1\*GB3①點擊主菜單中圖transform中的TasseledCap選擇文件“bldr_tm”并設(shè)置參數(shù)如圖59②點擊OK，出現(xiàn)TasseledCapTransformParameters窗口，將圖像命名為ZYB-KT（如圖60）,點擊OK進行圖像生成并保存。③建立Display圖形窗口，打開圖像查看變換后的圖像效果，如圖61圖59圖60圖61五、心得體會作為一名測繪專業(yè)的畢業(yè)，我覺得做遙感畢業(yè)設(shè)計是十分有意義的，而且是十分必要的。在已度過的大學時間里，我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識，如何去鍛煉我們的實踐能力？如何把我們所學的專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識運用到實踐中去呢？我想做類似的畢業(yè)設(shè)計就為我們提供了良好的實踐平臺。ENVI是一個完整的遙感圖像處理平臺，其\t